Pour voir une exoplanète — une planète autour d'une autre étoile — les astronomes utilisent des instruments spéciaux qui bloquent la lumière aveuglante de l'étoile. Mais même à l'intérieur de ces instruments, il reste un peu de lumière qui se transforme en taches scintillantes — de fausses cibles qui ressemblent beaucoup à des planètes. Sur une seule image, il est presque impossible de distinguer une planète d'une tache. Cependant, les scientifiques ont une astuce ingénieuse : le télescope est équipé d'un miroir flexible capable de se déformer imperceptiblement. Les taches sont de la lumière cohérente (elle peut interférer comme des vagues sur l'eau), donc elles se mettent à danser à chaque mouvement du miroir. Une vraie planète émet une lumière incohérente — sa lumière est semblable à celle d'une ampoule — et reste parfaitement immobile. Comme un caillou au fond d'un ruisseau, autour duquel dansent les reflets du soleil.

Un groupe de chercheurs de l'Observatoire de Paris a construit un algorithme de gradient boosting (XGBoost) — c'est un programme informatique qui apprend de ses erreurs et devient de plus en plus précis. Pour l'entraîner, ils ont créé 2250 images artificielles du ciel étoilé à l'aide du logiciel Asterix. Dans ces images, ils ont mélangé de 0 à 2 planètes, puis, en modifiant légèrement la forme du miroir, ils ont obtenu des séries de clichés. Tous les points suspects ont été passés dans un algorithme de recherche, et pour chacun, une liste de caractéristiques a été établie — comment la luminosité change d'une image à l'autre. Le programme a analysé 1200 de ces exemples et a appris à reconnaître où se trouve une vraie planète et où il n'y a que des ondulations.

Après l'entraînement, l'algorithme a été testé sur 750 nouvelles scènes. Il a commis très peu d'erreurs : les fausses alertes étaient rares, et environ 80% des planètes ont été trouvées — même celles qui étaient 500 000 fois plus faibles que l'étoile et complètement invisibles au premier coup d'œil. L'avantage clé est que la méthode ne nécessite que 5 à 7 clichés pour distinguer un caillou des reflets dansants. Cela est particulièrement précieux pour le futur télescope spatial Roman (nommé d'après Nancy Grace Roman) et pour les instruments au sol, comme SPHERE+, où chaque minute d'observation compte. Toute cette approche combine les idées de interférométrie (l'étude des interférences lumineuses), de traitement numérique d'images et de traitement du signal. Au lieu de lutter longuement contre les perturbations, les astronomes pourront se consacrer directement à l'étude des atmosphères des planètes lointaines — une tâche dont rêvait déjà Michel Mayor, découvreur de la première exoplanète autour d'une étoile ordinaire.